Kolizja gwiazd zabarwiona strontem

Jednym z metali, który powstaje w wyniku zderzenia gwiazd neutronowych jest stront. Analizy potwierdziły jednocześnie, że gwiazdy neutronowe składają się z neutronów

Aktualizacja: 24.10.2019 15:16 Publikacja: 24.10.2019 15:09

Kolizja gwiazd zabarwiona strontem

Foto: NSF LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

GW 170817 był sygnałem fali grawitacyjnej zaobserwowanym przez detektory LIGO i Virgo 17 sierpnia 2017 r. Powstał w ostatnich minutach życia dwóch gwiazd neutronowych, które zbliżały się do siebie, aby w końcu stać się jedną. Zjawisku temu towarzyszyła emisja fal grawitacyjnych.

Po tej fuzji gwiazd teleskopy ESO zaczęły monitorować zjawisko, które nazywa się kilonową, w szerokim zakresie długości fal.  Astronomowie podejrzewali, że jeśli cięższe pierwiastki powstaną w zderzeniach gwiazd neutronowych, sygnatury tych pierwiastków mogą zostać wykryte w kilonowach. Mieli rację. Wstępna analiza widm sugerowała obecność ciężkich pierwiastków w kilonowie, ale do tej pory astronomowie nie byli w stanie wskazać jakie to pierwiastki.

Kilonowa jest zjawiskiem astronomicznym, powstającym w chwili, gdy zderzą się dwie zdegenerowane gwiazdy. Mogą to być gwiazdy neutronowe, albo gwiazda neutronowa i czarna dziura. Zjawisku temu towarzyszy tak zwany proces „r”, czyli wychwytywanie szybkich neutronów przez nuklidy, które są jądrami atomowymi o określonej liczbie protonów i neutronów. W wyniku tego procesu powstają ogromne ilości ciężkich metali.

- Dzięki ponownej analizie danych z 2017 r. pochodzących z fuzji, zidentyfikowaliśmy sygnaturę jednego ciężkiego pierwiastka w tej kuli ognia. To stront. Udowodniliśmy że zderzenie gwiazd neutronowych tworzy ten pierwiastek we wszechświecie - mówi główny autor badania Darach Watson z Uniwersytetu Kopenhaskiego w Danii.

Szybkie wychwytywanie neutronów jest procesem, w którym jądro atomowe wiąże neutrony na tyle szybko, że pozwala to na tworzenie bardzo ciężkich pierwiastków. Chociaż w rdzeniach gwiazd powstaje wiele pierwiastków, tworzenie pierwiastków cięższych od żelaza, takich jak stront, wymaga jeszcze gorętszych środowisk ze skandalicznie wielką ilością wolnych neutronów.

- Jest to pierwszy raz, kiedy możemy bezpośrednio powiązać  materiał powstały w wyniku wychwytywania neutronów z fuzją gwiazd neutronowych, potwierdzając jednocześnie, że gwiazdy neutronowe są wykonane z neutronów - mówi Camilla Juul Hansen z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu.

Stront jest jasnoszarym metalem z grupy berylowców, występującym naturalnie w ziemskiej glebie w formie siarczanu i węglanu. W czystej postaci jest dodawany do niektórych gatunków szkła. Ponieważ barwi płomień na intensywnie czerwony kolor, widzimy go na wszystkich pokazach sztucznych ogni.

GW 170817 był sygnałem fali grawitacyjnej zaobserwowanym przez detektory LIGO i Virgo 17 sierpnia 2017 r. Powstał w ostatnich minutach życia dwóch gwiazd neutronowych, które zbliżały się do siebie, aby w końcu stać się jedną. Zjawisku temu towarzyszyła emisja fal grawitacyjnych.

Po tej fuzji gwiazd teleskopy ESO zaczęły monitorować zjawisko, które nazywa się kilonową, w szerokim zakresie długości fal.  Astronomowie podejrzewali, że jeśli cięższe pierwiastki powstaną w zderzeniach gwiazd neutronowych, sygnatury tych pierwiastków mogą zostać wykryte w kilonowach. Mieli rację. Wstępna analiza widm sugerowała obecność ciężkich pierwiastków w kilonowie, ale do tej pory astronomowie nie byli w stanie wskazać jakie to pierwiastki.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata